試分析PLC技術(shù)基礎(chǔ)上的自動(dòng)化控制系統(tǒng)的配置及組態(tài)

殷志華

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，人們開始高度重視自動(dòng)化控制系統(tǒng)的研究。在一般情況下，自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以分為控制端和執(zhí)行端兩個(gè)部分，由自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)部分的功能，而控制端與其他外界端之間的連接則依靠光通信的方式進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù)；自動(dòng)化控制系統(tǒng)；配置；組態(tài)

1.PLC技術(shù)概述

PLC是由控制技術(shù)與繼電器技術(shù)相結(jié)合而研究開發(fā)的可編程控制技術(shù)，其基本組成結(jié)構(gòu)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)十分相似，主要包括處理器、存儲(chǔ)設(shè)備、接口、電源等（如圖1所示）。并且，PLC中還包含編程設(shè)備與編程軟件。其中，編程設(shè)備能夠編輯及調(diào)試程序、監(jiān)控PLC的參數(shù)狀態(tài)等；編程軟件可以讓用戶借助計(jì)算機(jī)的聯(lián)機(jī)模式共享編程、實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)仿真等。

PLC的工作流程由中央處理器CPU監(jiān)控，整個(gè)工作流程為：首先，接通電源，PLC進(jìn)行初始化處理，然后將PLC內(nèi)部的所有部件進(jìn)行清零處理，并且Resert復(fù)位所有定時(shí)器。同時(shí)，PLC將自動(dòng)進(jìn)行周期性診斷，主要診斷部件有電源、電路、程序等；當(dāng)PLC自行診斷結(jié)束之后，進(jìn)入掃描階段，與其他設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)信息交互，并且檢查其與外界設(shè)備之間的連接情況，以保證在掃描階段，PLC與外界設(shè)備之間的信息交互能順利完成。然后，啟動(dòng)用戶程序，依舊利用掃描防止按序執(zhí)行某條語句，并且將執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行保存；當(dāng)PLC將輸入和輸出方面的信息處理完畢之后，要將執(zhí)行結(jié)果存入相對(duì)應(yīng)的映像區(qū)域，并同時(shí)傳輸?shù)酵獠康谋豢卦O(shè)備。PLC在循環(huán)掃描的過程中，要不斷完成以上的工作流程，一直到機(jī)器停止才會(huì)終止。

2.PLC技術(shù)基礎(chǔ)上的自動(dòng)化控制的配置研究

2.1PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)配置原則

PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的基本配置原則是由粗至細(xì)，也就是指當(dāng)完成某一配置操作之后，可以重復(fù)進(jìn)行配置，并且不斷更新完善。具體的配置原則包括可繼承與可發(fā)展的基本原則、完整性原則、經(jīng)濟(jì)可行性原則。在選擇產(chǎn)品和對(duì)應(yīng)機(jī)型時(shí)要借助類比法進(jìn)行確定，然后按照可繼承、可發(fā)展的基本原則選擇產(chǎn)品；在計(jì)算模塊數(shù)時(shí)要按照完整性原則全面考慮備份的相關(guān)設(shè)置，保證系統(tǒng)的可靠性；PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)需要投入大量的經(jīng)費(fèi)，因此在選擇配置方案時(shí)需要嚴(yán)格遵循經(jīng)濟(jì)可行性原則，如有必要可以選擇進(jìn)行實(shí)物測(cè)試，進(jìn)一步修正處理配置方案。

2.2PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)配置方法

（1）輸入點(diǎn)與輸出點(diǎn)配置方法

在配置PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的輸入點(diǎn)時(shí)可以按照 式；在配置其輸出點(diǎn)時(shí)可以按照 式。

（2）模塊數(shù)配置方法

將PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)配置好后，才能對(duì)系統(tǒng)的模塊數(shù)進(jìn)行配置。首先要明確系統(tǒng)的模塊，然后針對(duì)輸入點(diǎn)確定電壓是交流電還是直流電，并查看電壓信號(hào)之間是否具備相應(yīng)的隔離條件，接著針對(duì)輸出點(diǎn)確定具體的輸出模式。在確定模塊數(shù)之后，選擇合適的槽位并確定與其相對(duì)應(yīng)的機(jī)架數(shù)。

（3）通訊網(wǎng)絡(luò)配置方法

在配置PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)時(shí)需要設(shè)計(jì)到多種地位位置的控制裝置，并且借助網(wǎng)絡(luò)通訊功能連接介質(zhì)和傳遞信息，實(shí)現(xiàn)設(shè)備、PLC與管理層之間的信息傳遞。

2.3公用PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的配置方法

配置公用PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)時(shí)需要安裝較多的控制設(shè)備，并且安裝點(diǎn)較為分散，按照經(jīng)濟(jì)可行性原則進(jìn)行考慮，公用PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)在配置時(shí)可以選擇遠(yuǎn)程終端柜和操作平臺(tái)各兩個(gè)。首先將一個(gè)遠(yuǎn)程終端柜安裝在液壓站，對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)處理，另一個(gè)遠(yuǎn)程終端柜則安裝在切割站，對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行控制處理。然后通過DNB模塊，實(shí)現(xiàn)PLC編輯器在整個(gè)過程中的數(shù)值讀取和反饋工作。

公用PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的輸出輸入柜可以采用分布式的連接布局，減少拉線和安裝等相關(guān)環(huán)節(jié)的費(fèi)用，能夠有效提升系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。并且，利用PLC系統(tǒng)對(duì)變頻設(shè)備的控制，可以只用一根電纜完成連接，簡(jiǎn)化變頻設(shè)備的連接結(jié)構(gòu)，大大減少了變頻設(shè)備的故障發(fā)生機(jī)率。

3.PLC技術(shù)基礎(chǔ)上的自動(dòng)化控制的組態(tài)分析

3.1基本內(nèi)容

組態(tài)是安裝中央處理器、模塊、電源等器件，并對(duì)模塊參數(shù)進(jìn)行設(shè)置并修改的過程。如果用戶要求修改，則應(yīng)將主站與外設(shè)連接，或?qū)W(wǎng)絡(luò)通訊進(jìn)行相關(guān)設(shè)置，這時(shí)就應(yīng)進(jìn)行組態(tài)操作。在PLC自動(dòng)化系統(tǒng)中，機(jī)架的配置要遵循相關(guān)規(guī)范，對(duì)安裝電源、中央處理器、接口模塊等設(shè)備的槽位進(jìn)行合理確定。

3.2分析模塊組態(tài)參數(shù)

模塊的名稱、機(jī)架安排號(hào)、組態(tài)模式等都包含在模塊組態(tài)的參數(shù)當(dāng)中，PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的組態(tài)要針對(duì)模擬信號(hào)的I/O，嚴(yán)格按照被測(cè)量的數(shù)值進(jìn)行處理，標(biāo)定相關(guān)的重要參數(shù)。若標(biāo)定的參數(shù)正確，則相關(guān)器件將根據(jù)一定的比例對(duì)模塊數(shù)值進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)器件上限與下限之間的轉(zhuǎn)化；若器件的過濾時(shí)間設(shè)置恰當(dāng)，那么PLC系統(tǒng)的CPU就能在系統(tǒng)進(jìn)入周期性的循環(huán)掃描之前獲得與模塊數(shù)量相對(duì)應(yīng)的參數(shù)值，并將輸入?yún)?shù)值作為系統(tǒng)采樣的平均值若PLC系統(tǒng)并沒有設(shè)置相關(guān)過濾參數(shù)，則CPU就不能在系統(tǒng)進(jìn)入周期性的循環(huán)掃描前獲得與模塊數(shù)量相對(duì)應(yīng)的輸入?yún)?shù)值，而是在用戶訪問通道時(shí)，在操作過程中取得當(dāng)前輸入?yún)?shù)值。

4.結(jié)束語

綜上所述，PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有靈活性和穩(wěn)定性，以及調(diào)節(jié)、通訊、聯(lián)網(wǎng)等功能，完全可以替代一些繼電系統(tǒng)，進(jìn)一步提高工作效率，為生產(chǎn)帶來更大的效益，因此，PLC技術(shù)得到了人們的高度重視，廣泛應(yīng)用于柔性制造系統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)等。

參考文獻(xiàn)：

[1]何富其.基于PLC的自動(dòng)化控制系統(tǒng)的配置及組態(tài)分析[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2011，06：64-66.

[2]高尚軍，高杰.PLC自動(dòng)化控制優(yōu)化探析[J].科技傳播，2013，09：29+4.

[3]李變珍.PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的功能與應(yīng)用[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2013，16：54-55.